“ถ้ำ” บนต่างดาว

ในการ์ตูน Adventure of Tintin ตอน Explorers on the Moon เมื่อปี 1954 มีการเล่าเรื่องถึงการสำรวจถ้ำบนดวงจันทร์ เชื่อหรือไม่ว่าในปี 2011 มีการค้นพบถ้ำบนดวงจันทร์จริง ๆ ยังไม่รวมถ้ำบนดาวอังคารอีกด้วย ในบทความนี้จะพาทุกคนไปทำความรู้จักกับถ้ำที่อยู่บนดาวเคราะห์ดวงอื่นนอกเหนือจากบนโลก

ในปี 2008 ยานอวกาศชื่อ Kaguya ของญี่ปุ่นได้ถ่ายภาพหลุมบนพื้นผิวของดวงจันทร์บริเวณ Marius Hills ซึ่งลักษณะหลุมที่ถ่ายออกมาได้นั้นเป็นหลุมที่เหมือนกับหลุมยุบจากโพรงลาวาบนพื้นผิว ต่อมาในปี 2011 กล้องถ่ายภาพจากยาน Lunar Reconnaissance Orbiter ได้ถ่ายภาพพื้นผิวในตำแหน่งเดิมซ้ำและยืนยันว่าภาพถ่ายหลุมยุบนั้นคือถ้ำที่เกิดจากโพรงของลาวาจริง และหลังจากนั้นก็มีการพบหลุมยุบจากโพรงลาวาและเส้นทางการไหลของลาวามากมายบนพื้นผิวของดวงจันทร์

ภาพถ่ายหลุมยุบบนพื้นผิวของดาวอังคารบริเวณภูเขาไฟ Pavonis Mons คาดว่าเป็นโพรงที่เกิดจากการไหลของลาวา

นอกจากบนดวงจันทร์แล้ว ดาวอังคารก็มีการพบถ้ำที่มีลักษณะหลุมยุบจากโพรงลาวาเช่นเดียวกัน หลักฐานได้แก่ภาพถ่ายหลุมยุบตั้งแต่สมัยโครงการไวกิ้งโดยยาน Viking Orbiter แต่มาถูกระบุว่าเป็นหลุมยุบที่เกิดจากโพรงลาวาด้วยข้อมูลเพิ่มเติมจากยาน Mars Odyssey, Mars Global Surveyor, Mars Express, และ Mars Reconnaissance Orbiter ภาพถ่ายความละเอียดสูงเหล่านี้ทำให้พบตำแหน่งของหลุมยุบต่าง ๆ ที่กระจายตัวอยู่ทั่วดาวอังคาร อย่างในปี 2010 โครงการ Mars Student Imaging Project ของ NASA ที่ให้นักเรียนทั่วประเทศช่วยสำรวจภาพถ่ายดาวอังคารของ NASA โดยมีกลุ่มนักเรียนชั้นมัธยมต้นจากโรงเรียน Evergreen ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ได้ค้นพบหลุมยุบที่เกิดจากโพรงถ้ำขนาดใหญ่ใกล้กับ Pavonis Mons ซึ่งมีขนาดปากหลุมใหญ่ถึง 190×160 เมตรและลึกอย่างน้อย 115 เมตร

หลุมยุบความลึก 100 เมตรชื่อ Mare Tranquillitatis บนดวงจันทร์

การเกิดขึ้นของถ้ำบนโลกนั้นเกิดขึ้นได้หลากหลายปัจจัย เช่น กระบวนการการกัดเซาะตามธรรมชาติของน้ำ หรือ การพังทลายของชั้นหิน หนึ่งในกระบวนการการเกิดถ้ำอีกหนึ่งคือการเกิดขึ้นจากการไหลของธารลาวา บริเวณที่สัมผัสกับชั้นดินจะเย็นตัวลงเกิดเป็นหินแข็งหนากลายเป็นช่องทางสำหรับการไหลของลาวา ปลายทางการไหลจะเกิดเป็นโพรงปากทาง ถ้ำที่เกิดขึ้นจากกระบวนการนี้มักไม่มีหินงอกหินย้อยเพราะกระบวนการเกิดไม่ได้เกิดจากการถูกกัดเซาะโดยน้ำ

สำหรับถ้ำที่เกิดจากโพรงลาวามักจะมีช่องหลุมยุบเปิดเกิดขึ้นบนพื้นผิว เนื่องจากเมื่อเวลาผ่านไป ผนังถ้ำบางส่วนที่เปราะมักถล่มลงมา ทำให้เกิดหลุมยุบที่สามารถเป็นจุดสังเกตตำแหน่งของถ้ำโพรงลาวา ถ้ำโพรงลาวาที่เกิดขึ้นบนโลกจะมีขนาดของโพรงถ้ำที่ไม่ได้ใหญ่โตและระยะทางจากจุดปะทะถึงปากถ้ำจะไม่ได้ไกลจากกันมาก แตกต่างจากบนดวงจันทร์และดาวอังคารที่โพรงถ้ำเหล่านี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางของถ้ำที่ใหญ่กว่าบนโลกมากและโพรงสามารถมีระยะทางจากจุดปะทุของลาวาถึงปากทางที่ไกลมากได้เนื่องมาจากที่ดวงจันทร์และดาวอังคารมีแรงโน้มถ่วงที่ต่ำกว่าบนโลก ทำให้ลาวาสามารถไหลไปได้มากกว่าและไกลกว่า

ภาพถ่ายหลุมยุบบริเวณ Marius Hills ของดวงจันทร์ ค้นพบครั้งแรกโดยยานสำรวจดวงจันทร์ของญี่ปุ่น หลุมยุบนี้ได้รับการตั้งชื่อว่า Haruyama Skylight

ถ้ำบนดวงจันทร์และดาวอังคารมีความน่าสนใจในการสำรวจมาก เนื่องมาจากถ้ำเหล่านี้จะเก็บหลักฐานทางธรณีชั้นดีไว้ ช่วยทำให้เข้าใจกระบวนการเกิดและแปรสภาพของดวงจันทร์และดาวอังคารได้มากขึ้น นอกจากนั้นถ้ำเหล่านี้ในอนาคตยังสามารถแปลงเป็นแหล่งพักอาศัยของมนุษย์ โดยใช้ผนังของถ้ำเป็นเกราะป้องกันรังสีอันตรายและอุกกาบาตขนาดเล็กพุ่งชน แถมยังมีอุณหภูมิที่เหมาะสมกับการอยู่อาศัย แต่ความยากของการสำรวจถ้ำคือเราไม่ทราบถึงสภาพภายในของถ้ำเหล่านั้นเลย ถ้ำอาจจะมีอันตรายแฝงอยู่ทั้งหินแหลมคม พื้นผิวที่ขรุขระ ไปจนถึงหน้าผาหรือเหว ยังไม่รวมการที่หุ่นยนต์จำนวนมากที่จะเดินทางเข้าไปสำรวจถ้ำอาจจะต้องถูกส่งลงไปจากเหนือหลุมยุบ ดังนั้นการออกแบบการสำรวจจึงเป็นสิ่งที่ท้าทายวิศวกรเป็นอย่างมาก

หากว่ากันตามตรงดาวเคราะห์หินและดวงจันทร์ขนาดใหญ่ที่มีพื้นผิวแข็งทุกดวงน่าจะมีถ้ำที่เป็นโพรงลาวาอยู่ ทั้งดาวพุธ ดาวศุกร์ หรือแม้แต่ดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์และดาวพลูโต ซึ่งล้วนเป็นภูมิประเทศที่มนุษย์ยังต้องศึกษาและทำความเข้าใจอีกมาก

เรียบเรียงโดย จิรสิน อัศวกุล
พิสูจน์อักษร ศุภกิจ พัฒนพิฑูรย์

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

ที่มาข้อมูล : en.wikipedia, en.wikipedia, NASA, NASA

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech